Principais Fatores de Custo na Fundição em Areia: Como Maximizar Economias

A fundição em areia é uma maneira custo-efetiva de produzir peças em uma ampla gama de metais. No entanto, uma análise detalhada do processo e da peça sendo feita pode às vezes revelar oportunidades para economizar dinheiro. A chave é saber quais fatores contribuem mais para o custo.

Custos Recorrentes e Não-Recorrentes

A fundição em areia é um processo de conformação de metal. Metal fundido é vertido em uma cavidade formada em areia e permitido solidificar. Uma vez frio, a peça fundida é retirada da areia e canais e alimentadores, (os canais pelos quais o metal flui para dentro e fora da cavidade,) são removidos. Daqui a peça vai para usinagem onde características de tolerância apertada como furos, roscas e superfícies de montagem são produzidas.

Alguns dos custos de produzir uma peça fundida em areia são incorridos a cada ciclo ou peça. Outros são incorridos apenas no início ou antes da produção. Estes são considerados não-recorrentes.

Custos Recorrentes

Metal é um custo recorrente: é requerido para cada peça fundida. Assim também são a energia usada para fundir o metal e a mão de obra necessária para criar a cavidade, remover a fundição e prepará-la para usinagem. (Sistemas automatizados de fundição em areia para produção de alto volume têm custos mínimos de mão de obra direta.)

Outros custos significativos incluem areia e inspeção. Areia é consumida no processo, embora operações de fundição consigam recuperar e reutilizar alta proporção. Inspeção e testes, seja para verificação dimensional ou detecção de defeitos de fundição, devem ser considerados custo recorrente.

Custos Não-Recorrentes

Estes relacionam-se ao ferramental que forma a cavidade e o tempo necessário para configurar o equipamento ou processo. Os principais itens de ferramental são para o modelo e quaisquer núcleos adicionais.

Ferramental de modelo compreende peças que parecem a peça sendo fundida, apenas maiores com várias tolerâncias e ângulo de desmoldagem adicionados, e peças que formam o sistema de entrega de metal. Ferramental para Núcleos são para produzir inserts adicionais cujo propósito é criar vazios dentro da fundição. (Por exemplo, corpos de válvulas tipicamente precisam de núcleos.)

Ferramental para fundição em areia pode ser usado múltiplas vezes. Eventualmente, porém, desgastará. (Neste contexto "desgastar" significa que é desgastado pelo processo de compactar areia ao redor e não pode mais manter as dimensões e tolerâncias necessárias.) Ferramental barato para produção de pequena quantidade é frequentemente feito de madeira ou plástico. Metal é preferido para volumes maiores.

Enquanto custos de ferramental são incorridos apenas no início da produção, custos de configuração acontecem no início de cada corrida de produção. Estes relacionam-se à mão de obra e materiais necessários para preparar o equipamento de fundição.

Quantidade Impulsiona Custos

Custos não-recorrentes são distribuídos sobre o número de peças sendo fundidas. Para grandes pedidos de quantidade satisfeitos por longas corridas de produção, ferramental e custos de configuração tornam-se fração muito pequena do custo total. Inversamente, quando uma corrida de produção é curta, ferramental e custos de configuração tendem a predominar. Entender e agir sobre fatores de custo significa levar quantidades em conta.

Fatores de Custo em Pedidos de Alta Quantidade / Longas Corridas de Produção

O maior fator é o volume e tipo de metal usado para a peça e canais e alimentadores. Isso impulsiona custos de energia, taxa de produção e até custos de ferramental. Disto segue que para reduzir custo de uma fundição em areia, procure usar metal menos caro em menores quantidades.

Preços de metal são influenciados pelos elementos de liga usados. Dentro de famílias de metais similares, alguns são mais fundíveis, (significando que têm melhores propriedades de fluxo,) que outros. Metais que fluem melhor tipicamente resultam em custos de peça ligeiramente menores. Especialistas em fundição podem aconselhar se trocar de uma liga para outra proporciona benefícios em casos específicos.

Baixo Volume / Fatores de Custo de Prototipagem

Em cenários de pequena quantidade custos de ferramental geralmente superam o custo do metal. Assim a maneira de economizar é simplificar, e se possível, encolher o ferramental. Aspectos específicos a analisar incluem:

• Dividir a fundição em peças menores para posterior soldagem ou montagem (permite uso de frascos menores)
• Reduzir complexidade — usinar características internas em vez de usar núcleos
• Revisar tolerâncias de usinagem e distorção aplicadas — abrir estas simplifica o trabalho do modelista
• Tornar tolerâncias tão generosas quanto possível

Priorize por Quantidade

Fabricantes em todo lugar estão sob pressão para reduzir custos e para muitos, fundição em areia é uma avenida a explorar. Para pedidos de pequena quantidade comece procurando maneiras de simplificar ferramental, mesmo à custa de adicionar operações secundárias. Em produção de alta quantidade custos de ferramental têm apenas pequeno impacto nos custos totais: aqui a maneira de economizar é reduzindo a quantidade de metal usada, e talvez trocando para uma liga menos cara.